Создание онлайн сервиса "CADoptimizer" - Дипломная работа

В современном мире сложность используемой техники и технологии растет все быстрее и быстрее. Поэтому к квалификации проектировщика производственного комплекса предъявляют все более высокие требования, так как его работа качественно усложняется. В данной дипломной работе решается задача автоматизации проектирования с применением методов оптимизации. Но процессы проектирования являются наиболее сложно поддающейся областью для автоматизации, так как носят трудоемкий итерационный характер.Интерфейс должен позволять проектировщику производить многокритериальную и многопараметрическую оптимизацию параметров объекта проектирования.В дипломном проекте решается задача разработки онлайн сервиса для оптимального проектирования, создание пользовательского интерфейса и объединение модулей, разработанных другими участниками проекта. Сервис предназначен для осуществления многокритериальной и многопараметрической оптимизации характеристик объекта или процесса, предоставленного в виде математической модели в режиме онлайн. o Снижение требований к устройству пользователя за счет серверных вычислений (требуется только наличие доступа к интернету); o Отсутствие необходимости установки прикладного программного обеспечения на устройство пользователя (требуется только веб-браузер); Разрабатываемый онлайн сервис "CADOPTIMIZER" состоит из следующий модулей: пользовательский интерфейс, математическая модель, библиотека критериев, случайный поиск, прямой и градиентный поиск.Разработать пользовательский интерфейс, реализующий следующие функции: o ввод/вывод математической модели; o выбор из библиотеки и/или создание критериев для выходных параметров;В качестве объекта проектирования могут выступать различные сложные технические системы (ракетный комплекс, самолет, реактивный двигатель), народнохозяйственные и экономические системы (системы обустройства крупных нефтяных или газовых месторождений, использование бассейнов рек и т.п.). Это происходит потому, что проектирование это закономерно развивающийся процесс. Объектом автоматизации проектирования являются действия человека, которые он выполняет в процессе проектирования. Опыт показывает, что изучение процессов проектирования и их формализация даются специалистам очень непросто, и поэтому автоматизация проектирования всегда совершается по этапам, и охватывает при этом последовательно все новые проектные операции. Если задача не формализована, то проектировщик вынужден пользоваться каким либо эвристическим методом решения задачи.К задачам параметрической оптимизации относятся: 1) Определение оптимальных значений параметров. С целью математической формулировки задачи автоматизации проектирования с применением методов оптимизации и постановки задачи дипломной работы введем некоторые понятия и обозначения. Внешние параметры, имеющие в общем случае, случайную природу, сводятся к вектору: Характеристиками называются свойства, характеризующие количественные значения показателей объекта проектирования: Математической моделью оптимизируемого объекта называют отображение между двумя множествами параметров: в частности, это функциональные соотношения: При разработке расчетной математической модели обычно используют следующие основные принципы: · Не учитываются внутренние параметры, обладающие слабым влиянием на техническую характеристику; На базе выбранного критерия оптимальности составляется целевая функция. Целевая функция - это выражение, значение которого лицо, принимающее решение, стремится сделать максимальным или минимальным.Оптимизационные задачи можно систематизировать по виду математических моделей, включающие в себя исходные данные, искомые переменные и зависимости. В довольно распространенных задачах распределения ресурсов, их точное значение, и других элементов, которые входят в модель, могут быть неизвестны заранее. Дискретными же называют величины, принимающие только заданные значения.Тогда оптимизацию производят по нескольким частным критериям, и такие задачи называются задачами векторной или многокритериальной оптимизации. Многокритериальная оптимизация - это попытка получить наилучшее значение для некоего количества характеристик целевого объекта, или другими словами найти некоторое компромиссное решение между требующими оптимизации частными критериями.К характеристикам проектируемого объекта предъявляется множество различных технических требований, и это является одной из главных причин, приводящих к многокритериальности. Следовательно, решение системы неравенств, превращается в решение задачи векторной оптимизации: Следующая причина многокритериальности - это необходимость обеспечения оптимальности проектируемого объекта в разных условиях его функционирования, другими словами это обеспечение экстремальных значений критерия оптимальности при неопределенности условий, в которых приходится работать объекту.

Оглавление

1. Специальная часть

1.1 Введение

1.2 Постановка задачи

1.2.1 Назначение и структура онлайн сервиса

1.2.2 Техническое задание на дипломное проектирование

1.3 Автоматизация процесса проектирования на основе методов оптимизации

1.3.1 Процессы проектирования

1.3.2 Оптимизация

1.3.3 Классификация оптимизационных задач

1.3.4 Многокритериальная оптимизация

1.3.5 Причины, приводящие к многокритериальным задачам

1.4 Пользовательский интерфейс

1.4.1 Каким должен быть интерфейс?

1.4.2 Проектирование интерфейса

2. Конструктивно-технологическая часть проекта

2.1 Технические средства

2.1.1 Используемые языки программирования и технологии

2.1.2 Используемое программное обеспечение

2.2 Разработка пользовательского интерфейса онлайн сервиса

2.2.1 Регистрация пользователя

2.2.2 Общий интерфейс онлайн сервиса

2.2.3 Страница профиля пользователя

2.2.4 Создание математической модели

2.2.5 Управление библиотекой математических моделей

2.2.6 Интерфейс выбора критериев

2.2.7 Настройка параметров случайного поиска

2.2.8 Вывод результатов случайного поиска

2.2.9 Параметры прямого поиска

2.2.10 Результаты прямого поиска

2.3 Техническая реализация онлайн сервиса

2.3.1 Файловая система сервиса

2.3.2 Использование библиотеки PHPSANDBOX

2.3.3 Проектирование базы данных

3. Охрана труда

3.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

3.1.1 Основные понятия

3.1.2 Вредные и опасные факторы при работе на ЭВМ

3.1.3 Физически вредные и опасные факторы

3.1.4 Психофизические вредные и опасные факторы

3.2 Обеспечение электробезопасности в жилых помещениях

3.3 Расчет защитного зануления

4. Экологическая часть

4.1 Влияние шума на производительность труда

4.2 Микроклимат в рабочей зоне

5. Решение задачи на ЭВМ

Заключение

Список литературы

1. Специальная часть